Python入門

概要 †

シンプルで習得しやすいオブジェクト指向言語
Google App Engine、Django
公式サイト: https://www.python.org/

動作環境 †

$ python --version
Python 2.7.5

↑

Hello World †

インタラクティブ実行モード（対話モード）

$ python
Python 2.7.5 (default, Nov 20 2015, 02:00:19) 
[GCC 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-4)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 
>>> 
>>> exit()

スクリプトファイル作成（hello.py）

# coding: UTF-8
# 日本語コメントを記載する場合には文字コードを明記

print "hello world"

$ python hello.py
hello world

↑

変数とデータ型について †

変数の使い方

# coding: UTF-8
msg = "hello world"   # 変数名は大文字・小文字を区別する
print msg

$ python hello.py
hello world

データ型の種類
- 数値
- 真偽値 True False
- None
- 関数・オブジェクト
- 要素が並んだもの
  - 文字列：文字が並んだもの
  - リスト：データが並んだもの
  - タプル：データが並んだもの（変更ができない）
  - セット：データが並んだもの（重複を許さない）
  - 辞書：キーと値がペア

↑

数値を使ってみよう †

整数、少数、複素数
演算子 + - * / // % **

# coding: UTF-8
print 10 * 5   # 50（乗算）
print 10 // 3   # 3（商）
print 10 % 3   # 1（余り）
print 2 ** 3   # 8（べき乗）

$ python hello.py
50
3
1
8

整数と小数の演算 -> 小数

# coding: UTF-8
print 5 + 2.0

$ python hello.py
7.0

整数同士の割り算 -> 切り捨ての整数

# coding: UTF-8
print 10 / 3
print 10 / 3.0

$ python hello.py
3
3.33333333333

↑

文字列を使ってみよう †

文字列はダブルクォートまたはシングルクォートで囲む
日本語の文字列の前にはUnicodeの意味の"u"を付ける
連結 +
繰り返し *
エスケープ \n \t \\

print "hello" + "world"
print u"無駄！" * 10
print 'hello\n wo\trld\\  it\'s a pen'

# 改行を含む文字列
print """<html lang="ja">
<body>
</body>
</html>"""

$ python hello.py
helloworld
無駄！無駄！無駄！無駄！無駄！無駄！無駄！無駄！無駄！無駄！
hello
 wo	rld\  it's a pen
<html lang="ja">
<body>
</body>
</html>

↑

len､find､[]を使ってみよう †

文字数 len
検索 find

s = "abcdefghi"
print len(s)
print s.find("c")
print s.find("x")   # 存在しない文字列を指定すると-1を返す

$ python hello.py
9
2
-1

切り出し [] [start:end]

s = "abcdefghi"
print s[2]   # 2番目の文字列
print s[2:5]  # 2番目&#12316;5番目の文字列
print s[:5]  # 0番目&#12316;5番目の文字列
print s[2:]  # 2番目&#12316;最後の文字列
print s[2:-1]  # 2番目&#12316;末尾から1番目の文字列

$ python hello.py
c
cde
abcde
cdefghi
cdefgh

↑

数値と文字列の相互変換 †

文字列 -> 数値 int float

print 5 + int("5")
print 5 + float("5")

$ python hello.py
10
10.0

数値 -> 文字列 str

age = 20
print "i am " + str(age) + " years old!"

$ python hello.py
i am 20 years old!

↑

リストを使ってみよう †

sales = [255, 100, 353, 400, 'aba']
print len(sales)   # 4
print sales[2]   # 353
sales[2] = 100
print sales[2]   # 100
print 100 in sales   # 存在チェック（True/False）

$ python hello.py
5
353
100
True

rangeを使ってリストを自動生成

print range(10)   # 10未満の数値
print range(3, 10)  # 3&#12316;10未満の数値
print range(3, 10, 2)   # 3&#12316;10未満の数値。2つ飛ばし。

$ python hello.py
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[3, 5, 7, 9]

↑

sort､reverse､split､joinを使おう †

並び替え

# sort / reverse
sales = [50, 100, 80, 45]
sales.sort()   # 昇順
sales.reverse()   # 逆順。sortと組み合わせることで降順に並び替え可能。
print sales

$ python hello.py
[100, 80, 50, 45]

文字列とリストの相互変換

# split / join
d = "2016/5/4"
print d.split("/")
a = ["a", "b", "c"]
print "-".join(a)

$ python hello.py
['2016', '5', '4']
a-b-c

↑

タプルを使ってみよう †

タプル：要素の値の変更ができない
リスト同様にlen + * []を使用することは可能
リストよりも安全かつ計算速度も速くなる

a = (2, 5, 8)
a[2] = 10

$ python hello.py
Traceback (most recent call last):
  File "hello.py", line 4, in <module>
    a[2] = 10
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

タプルとリストの相互変換

a = (2, 5, 8)
b = list(a)
print b
c = tuple(b)
print c

$ python hello.py
[2, 5, 8]
(2, 5, 8)

↑

セットを使ってみよう †

セット（集合体）：重複を許さない

a = set([1, 2, 3, 4, 3, 2])   # 2回目の3と2は無視される
print a

$ python hello.py
set([1, 2, 3, 4])

集合演算

a = set([1, 2, 3, 4])
b = set([3, 4, 5])
print a - b   # 差集合
print a | b   # 和集合
print a & b   # 積集合
print a ^ b   # 排他的論理和

$ python hello.py
set([1, 2])
set([1, 2, 3, 4, 5])
set([3, 4])
set([1, 2, 5])

↑

辞書を使ってみよう †

sales = {"taguchi":200, "fkoji":300, "tanaka":500}
print sales   # 表示順は順不同

$ python hello.py
{'tanaka': 500, 'taguchi': 200, 'fkoji': 300}

sales = {"taguchi":200, "fkoji":300, "tanaka":500}
print sales["taguchi"]
# 値の変更
sales["fkoji"] = 800
print sales

$ python hello.py
200
{'tanaka': 500, 'taguchi': 200, 'fkoji': 800}

sales = {"taguchi":200, "fkoji":300, "tanaka":500}
# 存在チェック
print "taguchi" in sales   # True
# keys, values, items一覧表示
print sales.keys()
print sales.values()
print sales .items()

$ python hello.py
True
['tanaka', 'taguchi', 'fkoji']
[500, 200, 300]
[('tanaka', 500), ('taguchi', 200), ('fkoji', 300)]

↑

文字列にデータを組み込もう †

a = 10
b = 1.234234
c = "taguchi"
d = {"fkoji":200, "tanaka":500}
print "age: %d" % a
print "age: %10d" % a
print "age: %010d" % a
print "age: %f" % b
print "age: %.2f" % b
print "age: %s" % c

$ python hello.py
age: 10
age:         10
age: 0000000010
age: 1.234234
age: 1.23
age: taguchi

# 辞書データの組み込み
a = 10
b = 1.234234
c = "taguchi"
d = {"fkoji":200, "tanaka":500}
print "sales %(fkoji)"
print "%d and %f" % (a, b)

$ python hello.py
sales %(fkoji)
10 and 1.234234

↑

ifで条件分岐をしてみよう †

# 条件分岐 if
# 比較演算子 > < >= ,== !=
# 論理演算子 and or not
score = 70
if score > 60 and score < 80:   # if 60 < score < 80: でも可
	print "ok!"

$ python hello.py
ok!

# elif else
score = 45
if score > 60:
	print "ok!"
elif score > 40:
	print "soso..."
else:
	print "ng!"

$ python hello.py
soso...

# 1行でif elseを記述する文法
score = 70
print "OK!" if score > 60 else "NG!"

$ python hello.py
OK!

↑

forでループ処理をしてみよう †

sales = [13, 3523, 31, 238]
for sale in sales:   # salesから1つずつ値を取得してsaleに代入
	print sale

$ python hello.py
13
3523
31
238

sales = [13, 3523, 31, 238]
sum = 0
for sale in sales:
	sum += sale
else:   # ループ処理を抜けた後に1回だけ実行させたい処理を記述
	print sum

$ python hello.py
3805

# range continue breakを使ったfor文
for i in range(10):   # 0&#12316;9の数値
	if i == 3:
		continue   # 3をスキップ
	if i == 7:   # iが7になった場合にループを抜ける
		break
	print i

$ python hello.py
0
1
2
4
5
6

↑

辞書でループ処理をしてみよう †

users = {"taguchi":200, "fkoji":300, "tanaka":500}
for key, value in users.iteritems():
	print "key: %s value: %d" % (key, value)

# keyのみ
for key in users.iterkeys():
	print "key: %s" % key

# valueのみ
for value in users.itervalues():
	print "key: %d" % value

$ python hello.py
key: tanaka value: 500
key: taguchi value: 200
key: fkoji value: 300
key: tanaka
key: taguchi
key: fkoji
key: 500
key: 200
key: 300

↑

whileでループ処理をしてみよう †

n = 0
while n < 10:
	if n == 3:
		# break  # forループ同様にbreak使用可
		n += 1
		continue  # forループ同様にcontinue使用可
	print n
	n += 1
else:  # forループ同様にelse使用可。breakで抜けた場合はelse以降も呼ばれない
	print "end"

$ python hello.py
0
1
2
4
5
6
7
8
9
end

↑

関数を使ってみよう †

def hello():
	print "hello"
hello()  # 関数の呼び出し

$ python hello.py
hello

引数

def hello(name, num = 3):  # numの初期値を指定
	print "hello %s! " % name * num
hello("tom", 2)  # 2回繰り返し
hello(num = 2, name = "tom")  # 引数名を明示的に指定すると順不同で記述可
hello("steve", 4) # 4回繰り返し
hello("steve") # 第2引数省略のため初期値の3回繰り返し

$ python hello.py
hello tom! hello tom!
hello tom! hello tom!
hello steve! hello steve! hello steve! hello steve!
hello steve! hello steve! hello steve!

返り値

def hello(name, num = 3):
	return "hello %s! " % name * num
s = hello("steve")
print s

$ python hello.py
hello steve! hello steve! hello steve!

↑

変数のスコープとpassについて †

name = "taguchi"
def hello():
	name = "fkoji"  # ローカル変数nameは関数内のみ有効
print name

$ python hello.py
taguchi

pass

def hello2():
	pass  # 何もしないという意味
	# 他言語ではhello2(){}と記述可能だがpythonはブロックではなくインデントでスコープを指定するため明示的に記述

↑

map､lambdaを使ってみよう †

リスト <> 関数 map

def double(x):
	return x * x
print map(double, [2, 5, 8])  # リスト内の各値に関数の処理を実行

$ python hello.py
[4, 25, 64]

無名関数 lambda

print map(lambda x:x * x, [2, 5, 8])  # map内に関数を直接記述する方法

$ python hello.py
[4, 25, 64]

↑

オブジェクトを作ってみよう †

オブジェクト：変数と関数をまとめたもの
クラス：オブジェクトの設計図
インスタンス：クラスを実体化したもの

class User(object):
	def __init__(self, name):  # コンストラクタ
		self.name = name  # インスタンス変数
	def greet(self):
		print "my name is %s!" % self.name

# インスタンス作成
bob = User("Bob")
tom = User("Tom")
print bob.name
bob.greet()
tom.greet()

$ python hello.py
Bob
my name is Bob!
my name is Tom!

↑

クラスを継承してみよう †

class User(object):
	def __init__(self, name):
		self.name = name
	def greet(self):
		print "my name is %s!" % self.name
class SuperUser(User):  # Userクラスを継承
	def shout(self):
		print "%s is SUPER!" % self.name

# インスタンス作成
bob = User("Bob")
tom = SuperUser("Tom")
tom.greet()
tom.shout()
# bob.shout()  # エラー発生

$ python hello.py
my name is Tom!
Tom is SUPER!

↑

モジュールを使ってみよう †

モジュール：言語として予め用意されている便利な関数
モジュール一覧（公式サイト） https://docs.python.org/3/py-modindex.html
math / randomモジュールを利用

import math, random
print math.ceil(5.2)  # 6
for i in range(5):
	print random.random()

$ python hello.py
6.0
0.765373854242
0.836871053795
0.14922274442
0.338561298359
0.938487349395

日付関連のモジュールを利用

from datetime import date  # 一部モジュールのみインポートする場合
print date.today()

$ python hello.py
2016-06-25

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